Az olcsó hidrogén titka: kobalt a luxus irídium helyett?

A zöld hidrogén gyártásához ma főként irídiumalapú katalizátorokat használnak protoncserélő membrános vízbontó cellákban. Azonban az irídium ritka és elképesztően drága, ráadásul a világon kitermelt mennyisége meg sem közelíti azt a szintet, amely szükséges lenne a valóban fenntartható energiatermeléshez. Bár az irídium hatékonysága vitathatatlan, a globális kereslet multi-gigawattos léptékben messze meghaladja a hozzáférhető mennyiséget.

Kobalt: az új reménység?

A kutatók alternatív anódkatalizátorokat keresve fordultak a jóval olcsóbb kobalt felé, amely eddig főként a stabilitás hiánya miatt nem jutott el a valódi ipari alkalmazásig. Dr. Darcy Simondson szerint a kobalt valóban sokkal olcsóbb, de a fő probléma, hogy a katalizátorok hosszú távon alig bírják a szélsőséges elektrolizáló körülményeket, és gyorsan tönkremennek.

Áttörés: a lebomlás és a hatékonyság különválik

Egy nemzetközi csapat, köztük magyar kutatókkal, három éven át világszínvonalú spektroszkópiai, elektrokémiai és számítógépes vizsgálatokkal derítette ki, hogy a kobalt anód fő katalitikus működése és a degradációja valójában egymástól függetlenül zajlik! Ez forradalmi felfedezés, mivel eddig azt hitték, e két folyamat szorosan összefügg. Mostantól a kutatók szétválaszthatják a teljesítmény és a stabilitás javítását: külön optimalizálhatják a katalizátor hatásfokát és külön annak élettartamát.

A zöld hidrogén jövője

Ha sikerül a kobaltalapú katalizátorokat tartóssá és megbízhatóvá tenni, az akár a zöld hidrogén termelés globális elterjedésének egyik legnagyobb akadályát háríthatja el. Az irídium kobalttal való helyettesítése jelentősen olcsóbbá és fenntarthatóbbá teheti a hidrogén előállítását – lényeges lépés lehet a szén-dioxid-mentes gazdaság felé.

2025, adrienne, phys.org alapján

Share on Social Media